Номер 4, страница 91, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

4. Какое из этих соединений наиболее богато серой: $FeS_2$, $ZnS$, $PbS$, $Sb_2S_3$, $BaSO_4$?

Дано:

Соединения: $FeS_2$, $ZnS$, $PbS$, $Sb_2S_3$, $BaSO_4$.

Для расчетов используем округленные относительные атомные массы ($A_r$) из периодической системы химических элементов:

$A_r(Fe) = 56$

$A_r(S) = 32$

$A_r(Zn) = 65$

$A_r(Pb) = 207$

$A_r(Sb) = 122$

$A_r(Ba) = 137$

$A_r(O) = 16$

Найти:

Соединение с наибольшей массовой долей серы ($\omega(S)$).

Решение:

Чтобы определить, какое из соединений наиболее богато серой, необходимо рассчитать массовую долю ($\omega$) серы в каждом из них. Массовая доля элемента в соединении вычисляется по формуле:

$\omega(Э) = \frac{n \cdot A_r(Э)}{M_r(соед.)} \cdot 100\%$

где $\text{n}$ — число атомов элемента в формуле, $A_r(Э)$ — относительная атомная масса элемента, а $M_r(соед.)$ — относительная молекулярная масса соединения.

$FeS_2$ (пирит или дисульфид железа)

Относительная молекулярная масса $M_r(FeS_2) = A_r(Fe) + 2 \cdot A_r(S) = 56 + 2 \cdot 32 = 120$.

Массовая доля серы: $\omega(S) = \frac{2 \cdot A_r(S)}{M_r(FeS_2)} \cdot 100\% = \frac{2 \cdot 32}{120} \cdot 100\% = \frac{64}{120} \cdot 100\% \approx 53.33\%$.

$ZnS$ (сульфид цинка)

Относительная молекулярная масса $M_r(ZnS) = A_r(Zn) + A_r(S) = 65 + 32 = 97$.

Массовая доля серы: $\omega(S) = \frac{A_r(S)}{M_r(ZnS)} \cdot 100\% = \frac{32}{97} \cdot 100\% \approx 32.99\%$.

$PbS$ (сульфид свинца)

Относительная молекулярная масса $M_r(PbS) = A_r(Pb) + A_r(S) = 207 + 32 = 239$.

Массовая доля серы: $\omega(S) = \frac{A_r(S)}{M_r(PbS)} \cdot 100\% = \frac{32}{239} \cdot 100\% \approx 13.39\%$.

$Sb_2S_3$ (сульфид сурьмы(III))

Относительная молекулярная масса $M_r(Sb_2S_3) = 2 \cdot A_r(Sb) + 3 \cdot A_r(S) = 2 \cdot 122 + 3 \cdot 32 = 244 + 96 = 340$.

Массовая доля серы: $\omega(S) = \frac{3 \cdot A_r(S)}{M_r(Sb_2S_3)} \cdot 100\% = \frac{3 \cdot 32}{340} \cdot 100\% = \frac{96}{340} \cdot 100\% \approx 28.24\%$.

$BaSO_4$ (сульфат бария)

Относительная молекулярная масса $M_r(BaSO_4) = A_r(Ba) + A_r(S) + 4 \cdot A_r(O) = 137 + 32 + 4 \cdot 16 = 137 + 32 + 64 = 233$.

Массовая доля серы: $\omega(S) = \frac{A_r(S)}{M_r(BaSO_4)} \cdot 100\% = \frac{32}{233} \cdot 100\% \approx 13.73\%$.

Сравним полученные значения массовых долей серы в каждом соединении:

• $\omega(S)$ в $FeS_2 \approx 53.33\%$
• $\omega(S)$ в $ZnS \approx 32.99\%$
• $\omega(S)$ в $Sb_2S_3 \approx 28.24\%$
• $\omega(S)$ в $BaSO_4 \approx 13.73\%$
• $\omega(S)$ в $PbS \approx 13.39\%$

Сравнивая результаты, делаем вывод, что наибольшая массовая доля серы содержится в дисульфиде железа ($FeS_2$).

Ответ: Наиболее богатое серой соединение — $FeS_2$.